2.4 Выбор и расчёт вентиляции.

При проектировании системы вентиляции, необходимо чтобы, общие и местные вентиляционные установки обеспечивали нормальные метеорологические условия в рабочей зоне и необходимое удаление из воздуха вредных газов, паров и пыли с тем, чтобы концентрация в воздухе помещений не превышала предельно допустимых норм. Непосредственные производственные помещения, в которых находятся участки пайки, оборудованы постоянно действующей местной вентиляцией. Местные отсосы, удаляющие вредные вещества от производственного оборудования, следует блокировать с включением этого оборудования для исключения его работы при выключенной вентиляции. На участках, где применяются вещества первого класса опасности ( оловянно-свинцовые припои, флюсы и другие соединения), системы местных отсосов должны включаться до начала работ и выключаться после их окончания.

Рабочие места при пайке оловянно-свинцовыми припоями необходимо оборудовать местными вытяжными устройствами, обеспечивающими скорость движения воздуха непосредственно на месте пайки не менее 0.6 м/с, независимо от конструкции воздухоприемников. Воздухоприемники должны легко перемещаться с надежной фиксацией положения в процессе монтажных работ для максимального приближения к месту пайки.

Проектирование системы вентиляции.

В качестве местной вентиляции выберем отсасывающую панель.

Расход воздуха через панель вычисляется по формуле:

G_п= С×Q_K^1/3×(H+B)^5/3, где:

С – коэффициент, зависящий от конструкции панели и ее расположения относительно источников тепла;

Q_К= 0.25Q_чел+Q_п=0.25·77 + 9= 28.25 Вт – конвективная составляющая источника тепла;

Н = 0.35 м – расстояние от верха плоскости источника до центра всасывающих отверстий панели;

В = 0.8 м – ширина источника тепла.

Коэффициент С применяется равным:

С = 228×F×[l/(H+B)]^2/3, где:

l= 0.8 м. – максимальное удаление источника от панели;

F= 0.8 м²– площадь источника тепловыделения.

С = 228×0.8×[0.8/(0.35+0.8)]^2/3= 143.5

Следовательно:

G_п= 143.5×3.01×(0.35 + 0.8 )^5/3= 544.7 м³/ч.

G_п >G_св, следовательно мы можем применять отсасывающую панель.

Рис.2.2 Отсасывающая панель.

1.2

0.35

1 0.8 0.8

Исходными данными для расчета размера воздуховода являются расход воздуха ( G= 175 м³/ч). для систем вентиляции применяется следующее распределение скоростей: на головных участках 9-12 м/с, а на дальних концевых 3-6 м/с. при этом, как правило, используются круглые металлические воздуховоды [5].

Необходимая площадь воздуховода f(м²), определяется по формуле:

f=G/3600×V, где:

V= 3 м/с – допустимая скорость движения воздуха на участке цепи;

f= 175/3600×3 = 0.016 м².

При использовании круглых воздуховодов d= 145 мм

Определение сопротивления сети.

В результате расчета необходимо определить максимальное значение потерь давления в вентиляционной сети. Для обеспечения требуемого запаса вентилятор должен создавать в воздуховодах избыточное давление, превышающее расчетное не менее, чем на 10%. Для расчета i-го участка сети используется формула:

DP_i = R_i×l_i + x_i×(V_i²×r/2), где:

R_i – удельные потери давления на трение наi-ом участке;

l_i– длинаi-го участка воздуховода, м;

x_i - сумма коэффициентов местных потерь наi-ом участке;

V_i– скорость воздуха наi-ом участке воздуховода, м/с;

r= 1.2 кг/м³- плотность воздуха [5].

Выбираем параметр x_iв зависимости от скоростей по [5 таблица П-2-1]. Подбор скоростей и удельных потерь давления на трение наi-ом участке сопротивлений из приложения 2 [5]. По данным таблицы подсчитываем суммарные потери давления по всем направлениям вентиляционной сети

P_j=SDP_i[5], гдеi- обозначение участков, входящих в рассматриваемое направление.

Рис.2.3 Схема ветвей системы вентиляции.

2 4 6

1 3 5

Определение местных сопротивлений для 1,2,3,4 участков [5 табл.П-2-1]

f= 0.84 м²– площадь панели;

F= 0.016 м²– площадь воздуховода.

x_реш = 2.2

x_суж = 0.5 (1-f/F) = 0.5(1-0.84/0.016) = 26.5

x₁=x_реш+x_суж = 2.2 + 26.5 = 28.7;

Для воздуховода с углом α = 90° x₂=x₉₀= 0.21;

Т. к. на участке 2-3-4 тройник под углом 90° на вытяжке и G₀/G_c=175/175= 1, то методом интерполяцииx_3о= 1.3;x_4п= 25;

x₃=x_реш+x_суж+x_3о= 2.2 + 26.5 +1.3= 30;

x₄=x_4п= 25;

Определение местных сопротивлений для 5,6 участков [5 таблица П-2-1]

Т. к. на участке 4-5-6 тройник под углом 90° на вытяжке и G₀/G_c= 175/350= 0.5, то методом интерполяцииx_5о= 0.5;x_6п= 2.2;

x₅=x_реш+x_суж+x_5о= 2.2 + 26.5 +0.5 = 29.2;

x₆=x_6п= 2.2;

Таблица 2.1

№ уч.	Gi, м3/ч	li, м	Vi, м/с	di, мм	Ri, Па/м	Ri×li, Па	xi	xi× Vi2×r/2, Па	DPi = Ri×li + xi×(Vi2×r/2), Па
1	175	1	3	145	1.3	1.3	28.7	155	156.3
2	175	3	3	145	1.3	3.9	0.21	1.1	5
3	175	1	3	145	1.3	1.3	30	162	163.3
4	350	3	6	145	3.5	10.5	25	540	550.5
5	175	1	3	145	1.3	1.3	29.2	158	159.3
6	525	3	9	145	7	21	2.2	107	128

В нашем случае можно выделить три направления вентиляционной сети:

1 участок: 1-2-4-6,

2 участок: 3-4-6,

3 участок: 5-6.

P₁= 156.3 + 5 + 550.5 + 128 = 839.8 Па.

P₂= 163.3 + 550.5 + 128 = 841.8 Па.

P₃= 159.3 + 128 =287.3 Па.

Из полученных значений выбираем P_max= 841.8 Па.

Выбор вентилятора.

Требуемое давление, создаваемое вентилятором, с учетом запаса на непредвиденное сопротивление в сети в размере 10%, составит:

P_тр=1.1×P_max= 841.8×1.1 = 926 Па из[5].

В вентиляционных установках применяют вентиляторы низкого давления (до 1 кПа) и среднего давления (от 1 до 3 кПа). В сетях с малым сопротивлением до 200 Па применяют осевые вентиляторы, вентиляторы подбирают по аэродинамическим характеристикам, т. е. зависимостям между полным давлением (P_тр, Па), создаваемым вентилятором, и производительностью (G_тр, м³/ч). С учетом возможных дополнительных потерь или подсоса воздуха в воздуховодах потребная производительность вентилятора увеличивается на 10%, поэтому:

G_тр=1.1×G_вент= 525×1.1 = 577.5 м³/ч.

Выберем вентилятор низкого давления типа ВК 11-3.15-2.

Мощность электродвигателя (N, кВт) рассчитывается по формуле:

N= (G_тр×P_тр/3.6 ×h_в×h_рп)×10^-6,[5]

Где h_в,h_рп - КПД вентилятора и ременной передачи;

G_тр– производительность вентилятора, м³/ч.

P_тр– давление, создаваемое вентилятором, Па.

N= (577.5×926/3.6×0.69×1)×10^-6= 0.22 кВт.

По расчитанному значению мощности нам подойдет электродвигатель АИМ80А4 с мощностью N=1.1 кВт.

Вывод: В данной части дипломной проекта был рассмотрен один из этапов изготовления МШУ – монтаж элементов и частей МШУ. При расчетах были соблюдены требования и условия, соответствующие СНиП и ГОСТ, выдвигаемые для проведения монтажно-паечных работ. В результате проектирования было установлено оптимальное расположение светильников в помещении, был выполнен расчет для комбинированного освещения и необходимого количества ламп для ее обеспечения.

При расчете вентиляции были получены данные о величинах выделения влаги и тепла от различных источников, об объеме выделяющихся вредных веществ. После чего был выполнен расчет воздухообмена, необходимого для удаления излишнего тепла, влаги и вредных веществ. Также был выполнен расчет местной вентиляции и ее элементов: воздуховодов, вентилятора. На основании полученных данных, можно сделать вывод о том, что для рассматриваемого рабочего места монтажника были обеспечены оптимальные условия.